27.05.2025

Frühe Strukturen im Universum

Daten des James Webb Space Telescope zeigen Galaxiengruppen im jungen Universum.

Astronomische Beobachtungen mit dem James Webb Space Telescope untermauern die Vermutung, dass erste ausgeprägte Strukturen in unserem Universum wesentlich früher entstanden sein könnten als bisher angenommen. Mithilfe einer hochempfindlichen Filtermethode ist es Matteo Maturi, Astrophysiker an der Universität Heidelberg, in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Bologna (Italien) gelungen, in Daten des Teleskops zahlreiche Galaxiengruppen zu identifizieren, deren Entstehung weit in die kosmische Geschichte zurückreicht. Damit liefert der umfangreiche Datensatz Erkenntnisse, die weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis der Strukturbildung im Universum haben können.

Abb.: Ein großes Panorama an Galaxien, vom Infraroten bis in den... — Abb.: Ein großes Panorama an Galaxien, vom Infraroten bis in den Röntgenbereich.
ESA / Webb / NASA & CSA / G. Gozaliasl, A. Koekemoer, M. Franco / COSMOS-Web team
Quelle: ESA / Webb / NASA & CSA / G. Gozaliasl, A. Koekemoer, M. Franco / COSMOS-Web team

Frühe Strukturen des Universums müssen weit von der Erde entfernt sein, damit sie überhaupt beobachtet werden können. Um sie zuverlässig finden und neben ihrer Entfernung auch weitere Eigenschaften bestimmen zu können, kommen bei astronomischen Beobachtungen besonders empfindliche Filtermethoden zum Einsatz, wie sie der Heidelberger Astrophysiker Matteo Maturi gemeinsam mit Kollegen von der Universität Bologna entwickelt hat. Ihr Verfahren beruht auf einem speziellen Algorithmus, den ein internationales Forschungsteam nun auf hochwertige Daten aus astronomischen Beobachtungen angewendet hat.

Gesammelt wurden diese Daten mit dem James Webb Space Telescope im Rahmen des COSMOS-Web-Programms, mit dem ein bestimmter Teil des Universums großflächig mit mehreren Wellenlängen durchmustert wird. Die Datenauswertung enthüllte Galaxiengruppen bis in eine Zeit, die fast zwölf Milliarden Jahre und damit bis zu den Anfängen der Strukturbildung – der Bildung von Galaxien – im Universum zurückreicht.

Mit diesem bislang „tiefsten“ Katalog an Gruppen von Galaxien, so Maturi, steht der weiteren Erforschung früher Strukturen im Universum ein einzigartiger Datensatz zur Verfügung. Die neu entdeckten Galaxiengruppen sollen nun auf ihre physikalischen Eigenschaften hin untersucht werden, um herauszufinden, wie solche Strukturen so früh in der kosmischen Geschichte entstehen konnten. Matteo Maturi forscht am Institut für Theoretische Astrophysik der Universität Heidelberg.

U. Heidelberg / DE